Trois galaxies formées moins de 600 millions d’années après le Big Bang racontent l’histoire de la première lumière dans le cosmos. James Webb nous montre le moment où tout a commencé dans l’Univers.
Depuis son lancement il y a deux ans, le télescope spatial James Webb (JWST) est devenu notre meilleur outil pour observer l’univers primitif.
Grâce à sa capacité à voir très loin, il nous a permis de découvrir les galaxies les plus anciennes connues. Sa dernière découverte suscite beaucoup d’envie en nous.
La naissance d’une galaxie
Une équipe d’astronomes croit avoir observé pour la première fois la naissance de trois galaxies au début de notre univers, dans l’ère connue sous le nom de réionisation.
Cette observation a été possible grâce au travail du JWST, un télescope spécialement conçu pour cette tâche.
Ces galaxies se seraient formées il y a plus de 13 milliards d’années, alors que 400 à 600 millions d’années s’étaient écoulées depuis le Big Bang. En d’autres termes, l’Univers n’avait que 3% de l’âge qu’il a aujourd’hui.
Ce n’est pas la première fois que Webb jette un œil sur cette ère de notre cosmos, mais ce pourrait être la première fois que nous voyons le « déroulement » d’une galaxie dans cet univers primitif.
Un événement clé, car c’est précisément à cette époque que la lumière a été créée dans le cosmos, l’ère de la réionisation.
Nous associons le Big Bang à une grande explosion et donc à un éclat de lumière. Le problème est que l’Univers était alors trop dense pour que les photons puissent voyager.
Lorsque l’Univers a cessé d’être aussi dense, l’« explosion » n’était plus aussi énergétique et tout ce qui s’est formé était de l’hydrogène stable.
Ces galaxies sont comme des îlots brillants dans un océan de gaz opaque. Parce que c’est lorsque ce gaz a commencé à s’accumuler et à former des étoiles que la lumière a été créée dans l’Univers.
Explique le coauteur Kasper Heintz dans un communiqué de presse.
Ce n’est pas non plus la première fois que le JWST nous donne des indices importants sur cette aurore de l’univers.
La machine à remonter le temps
Le travail repose sur des données compilées par le JWST et, plus spécifiquement, sur son spectrographe spécialisé dans le segment infrarouge du spectre électromagnétique (NIRSpec).
L’équipe a utilisé la transition Lyman-alpha (Lyman-α) pour son analyse. Cette transition se produit lorsque la lumière est absorbée par des nuages de gaz neutre entourant la source d’émission.
Cela a permis de distinguer le gaz de fond des galaxies nouvellement formées. Les détails du travail ont été récemment publiés dans un article de la revue Science.
L’équipe est prudente dans l’interprétation des données. Parmi les points encore à clarifier par l’équipe figurent des questions clés telles que l’emplacement relatif du gaz par rapport à ces galaxies primitives, et si ce gaz est du « pur hydrogène » ou si des éléments plus lourds étaient déjà présents dans ces galaxies primitives.
La prochaine étape consistera à rechercher davantage d’observations similaires et ainsi à construire une base de données permettant des conclusions statistiquement solides, explique l’équipe.
Il sera alors possible de valider cette découverte, ouvrant ainsi une nouvelle voie dans l’exploration de l’histoire initiale de notre univers.